本發(fā)明涉及一種生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚及其制備方法。

背景技術(shù)：

近年來隨著我國(guó)水利工程和交通工程的大規(guī)模建設(shè)以及礦產(chǎn)資源的開采，形成了許多裸露的坡面，造成大量水土流失和地質(zhì)災(zāi)害隱患的同時(shí)，還加劇了生態(tài)系統(tǒng)的退化。現(xiàn)有的護(hù)坡工程通常采用：1、傳統(tǒng)的剛性襯砌(例如漿砌塊石護(hù)坡、現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡等)，剛性襯砌存在總體成本高，對(duì)庫(kù)岸變形適應(yīng)性不佳，生態(tài)性較差的缺點(diǎn)；2、柔性生態(tài)護(hù)坡護(hù)砌(例如綠化植生盤護(hù)坡，植被水工磚護(hù)坡，格賓護(hù)坡等)，柔性生態(tài)護(hù)坡技術(shù)則具有經(jīng)濟(jì)性好，變形適應(yīng)性強(qiáng)，自然生態(tài)等突出特點(diǎn)。傳統(tǒng)的植被水工磚砌塊與砌塊之間的固定僅僅是在坡面上，其上下表面無法咬合固定，導(dǎo)致其在水流作用下容易上浮下陷影響磚體穩(wěn)固性。由于缺少上下表面的咬合作用，當(dāng)邊坡發(fā)生局部沉陷或結(jié)冰隆起時(shí)，傳統(tǒng)的水工磚容易發(fā)生局部破壞。而單純的植生盤抗壓、抗沖刷能力弱，在暴雨和洪水沖刷下養(yǎng)分容易流失，導(dǎo)致護(hù)坡作用大大降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理的生態(tài)護(hù)坡植生磚，通過聯(lián)鎖自嵌式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既解決了傳統(tǒng)水工磚砌塊與砌塊之間(尤其是上下表面)咬合較弱，整體性較差等缺點(diǎn)，又解決了傳統(tǒng)植生盤抗沖刷抗壓能力弱的特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)坡面護(hù)坡加固、生態(tài)的快速修復(fù)功效。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述第一個(gè)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚，包括砌塊本體和植生盤體；所述砌塊本體包括中心部、安裝卡塊和安裝卡槽；

所述中心部的中心位置具有中心孔，所述植生盤體設(shè)置在中心孔內(nèi)，且植生盤體上表面低于中心部上表面；

所述中心部在豎直方向具有前、后、左、右四個(gè)側(cè)面，所述安裝卡塊位于中心部的前側(cè)面和左側(cè)面，且朝向遠(yuǎn)離中心部的方向延伸形成，所述安裝卡槽位于中心孔的后側(cè)面和右側(cè)面，且朝向中心部的中央方向凹陷形成；

所述安裝卡塊的厚度和安裝卡槽的深度均小于中心部的厚度，且安裝卡塊的厚度和安裝卡槽的深度相等、形狀相同，通過相鄰植生磚上的安裝卡塊與安裝卡槽的相互咬合實(shí)現(xiàn)全方位聯(lián)鎖。

作為優(yōu)化，所述安裝卡塊具有截面呈梯形的頭部與截面呈方形的尾部，其中，所述頭部遠(yuǎn)離中心部，所述尾部靠近中心部。

作為優(yōu)化，所述植生盤體上表面到中心部上表面的高度為1～2厘米。

作為優(yōu)化，所述中心孔內(nèi)還設(shè)有可降解底片，所述可降解底片位于植生盤體的下方。

作為優(yōu)化，所述可降解底片為多個(gè)十字架形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述十字架由橫桿和豎桿構(gòu)成，所述橫桿和豎桿上具有多個(gè)透水孔，所述透水孔的軸線與其所在橫桿或豎桿的長(zhǎng)度方向垂直。

作為優(yōu)化，所述植生盤體各組分的質(zhì)量份數(shù)如下：

種植土15-25；

有機(jī)質(zhì)3-5；

長(zhǎng)效復(fù)合肥5-15；

生物菌肥5-15；

可降解植物殘?bào)w20-40；

粘合劑3-5；

保水劑3-5；

所述種植土中含有適合在庫(kù)岸邊坡上生長(zhǎng)的深根型、耐淹耐旱性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)的植物種子。

作為優(yōu)化，所述植物種子選用狗牙根、牛鞭草、香根草、多花木蘭、百喜草或銀合歡等種子。

作為優(yōu)化，所述保水劑為高吸水性樹脂；所述粘合劑為羧甲基纖維素鈉溶液。

為實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)目的，本發(fā)明采用如下兩種技術(shù)方案：

第一種技術(shù)方案：一種制備上述生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚的方法，該方法包括如下步驟：

1)制作用于制備砌塊本體的一號(hào)模具；

2)在一號(hào)模具上，在用于制備植生盤體的內(nèi)環(huán)底面鋪設(shè)一層有孔的土工膜；

3)在步驟2)所述的土工膜上放入可降解底片；

4)將制備植生盤體的原料按比例混合攪拌均勻后倒入所述一號(hào)模具的內(nèi)環(huán)；

5)將攪拌好的混凝土原料注入一號(hào)模具的外環(huán)內(nèi)；

6)向所述一號(hào)模具上施加5～10MPa大小壓力固定成型；

7)3～5天自然風(fēng)干后得到目標(biāo)護(hù)坡植生磚。

第二種技術(shù)方案：一種制備上述生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚的方法，該方法包括如下步驟：

1)制作用于制備砌塊本體的二號(hào)模具；

2)將混凝土倒入所述二號(hào)模具中，制備砌塊本體；

3)制作用于制備植生盤體的三號(hào)模具；

4)在三號(hào)模具內(nèi)的底面鋪設(shè)一層有孔的土工膜；

5)在步驟4)所述土工膜上放入可降解底片；

6)將制備植生盤體的原料按比例混合攪拌均勻后倒入所述三號(hào)模具內(nèi)；

7)向所述三號(hào)模具上施加5～10MPa大小壓力固定成型；

8)3～5天自然風(fēng)干后得到目標(biāo)植生盤體；

9)將步驟8)制作好的植生盤體與步驟2)制備好的砌塊本體進(jìn)行組裝得到目標(biāo)護(hù)坡植生磚。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、使用本發(fā)明提供的護(hù)坡植生磚護(hù)坡，其抗側(cè)、抗裂和抗傾覆能力強(qiáng)、整體穩(wěn)定性高、持久耐用，大大節(jié)省了后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，具有較好的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益，可廣泛適用于水利、交通、市政等建設(shè)工程和礦產(chǎn)資源開采后的邊坡加固和生態(tài)恢復(fù)。

2、傳統(tǒng)的磚體固定僅僅是在坡面上，其上下表面無法咬合固定，導(dǎo)致其在水流作用下容易上浮下陷影響磚體穩(wěn)固性，本發(fā)明通過相鄰安裝卡塊和安裝卡槽的咬合實(shí)現(xiàn)水平、垂直方向的全方位聯(lián)鎖，大大提高護(hù)坡的安全穩(wěn)固。

3、本發(fā)明護(hù)坡植生磚通過聯(lián)鎖自嵌式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既解決了傳統(tǒng)水工磚砌塊與砌塊之間(尤其是上下表面)咬合較弱，整體性較差等缺點(diǎn)，又解決了傳統(tǒng)植生盤抗沖刷抗壓能力弱的特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)坡面護(hù)坡加固、生態(tài)的快速修復(fù)功效。

4、本發(fā)明護(hù)坡植生磚的尺寸一致，可采用設(shè)備進(jìn)行工廠化批量生產(chǎn)，無需現(xiàn)場(chǎng)制備，生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定。

5、相鄰護(hù)坡植生磚上的安裝卡塊與安裝卡槽通過聯(lián)鎖自嵌,磚體鋪設(shè)無需砂漿混凝土施工，簡(jiǎn)單易操作、施工成本低、施工效率高，適用于各種邊坡加固和生態(tài)恢復(fù)。

6、本發(fā)明護(hù)坡植生磚的平面尺寸較小一般為幾十厘米，厚度為10-20厘米左右，因而具有一定的柔性，有較好的防凍脹能力，

7、本發(fā)明護(hù)坡植生磚中空設(shè)計(jì)不但降低水的揚(yáng)壓力提高庫(kù)岸穩(wěn)定性，還允許植生盤內(nèi)根系深入基礎(chǔ)土體，并最終盤根錯(cuò)節(jié)成為三維加筋材料，同時(shí)中空設(shè)計(jì)能夠減少砌塊的用料節(jié)省投資。

8、可通過變換砌塊本體的顏色和植生盤體內(nèi)的種子類型等方法來取得較好的護(hù)坡整體美觀效果。

9、植生盤體的制作材料不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且會(huì)使得土壤更為肥沃有利于邊坡生態(tài)系統(tǒng)的快速恢復(fù)。

10、十字型可降解底片的透水孔保證了植生盤體水分的流通有利于植被恢復(fù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚一個(gè)角度的立體圖。

圖2為本發(fā)明生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚另一個(gè)角度的立體圖。

圖3為圖1的主視圖。

圖4為圖1的左視圖。

圖5為圖1的俯視圖。

圖6為本發(fā)明所述安裝卡塊的立體圖。

圖7為圖6的主視圖。

圖8為圖6的左視圖。

圖9為圖6的俯視圖。

圖10為構(gòu)成可降解底片的十字架的立體圖。

圖11為多個(gè)生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚聯(lián)鎖后的示意圖。

圖中，1-中心部、2-安裝卡塊、2b-頭部、2a-尾部、3-安裝卡槽、4-植生盤體、5-可降解底片、5a-十字架、5b-透水孔。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“豎直”、“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“底”、“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖1所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

實(shí)施例1：參見圖1-圖10，一種生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚，包括砌塊本體和植生盤體4。所述砌塊本體包括中心部1，中心部1的中心位置具有中心孔，所述植生盤體4設(shè)置在中心孔內(nèi)，且植生盤體4上表面低于中心部1上表面；具體實(shí)施時(shí)，所述植生盤體4上表面比中心部1上表面底1～2厘米，從而保護(hù)植生盤體4，減少外物對(duì)植生盤體4的擠壓。

砌塊本體中空設(shè)計(jì)不但降低水的揚(yáng)壓力，而且由于允許植生盤內(nèi)根系深入基礎(chǔ)土體，并最終盤根錯(cuò)節(jié)成為三維加筋材料，從而提高庫(kù)岸穩(wěn)定性；同時(shí)中空設(shè)計(jì)能夠減少砌塊的用料節(jié)省投資。另外，植生盤體由可降解植物殘?bào)w等環(huán)保材料制成，不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且會(huì)使得土壤更為肥沃，有利于邊坡生態(tài)系統(tǒng)的快速恢復(fù)。

所述中心部1在豎直方向具有前、后、左、右四個(gè)側(cè)面，所述安裝卡塊2位于中心部1的前側(cè)面和左側(cè)面，且朝向遠(yuǎn)離中心部1的方向延伸形成,所述安裝卡槽3位于中心孔的后側(cè)面和右側(cè)面，且朝向中心部1的中央方向凹陷形成；所述安裝卡塊2的厚度和安裝卡槽3的深度均小于中心部1的厚度，且安裝卡塊2的厚度和安裝卡槽3的深度相等，形狀相同，即安裝卡塊2的厚度和安裝卡槽3的深度相等，安裝卡塊2的形狀和安裝卡槽3的形狀也相同，通過相鄰護(hù)坡植生磚上的安裝卡塊2與安裝卡槽3的相互咬合實(shí)現(xiàn)全方位聯(lián)鎖。使用時(shí)，多塊護(hù)坡植生磚鋪設(shè)在坡面上，相鄰兩塊護(hù)坡植生磚上的安裝卡塊2與安裝卡槽3相互咬合，這不僅限制了護(hù)坡植生磚在坡面方向的位移，而且防止護(hù)坡植生磚的相互上下錯(cuò)動(dòng)，從而全方位限制護(hù)坡植生磚的位移，提高了護(hù)坡植生磚的整體性和穩(wěn)定性。

作為優(yōu)化，在保證安裝卡塊2的厚度與安裝卡槽3的深度相等，且安裝卡塊2的形狀和安裝卡槽3的形狀保持一致的前提下，安裝卡塊2和安裝卡槽3可以采用任何方便卡接的結(jié)構(gòu)和形狀，優(yōu)選采用如下結(jié)構(gòu)：所述安裝卡塊2具有截面呈梯形的頭部2b與截面呈方形的尾部2a，其中，尾部靠近中心部1，頭部2b遠(yuǎn)離中心部1。所述安裝卡塊和安裝卡槽相互咬合能很好的限制相鄰護(hù)坡植生磚的前后、左右位移，而通過保持安裝卡塊厚度和安裝卡槽深度一致，能防止上下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)相鄰護(hù)坡植生磚的全方位聯(lián)鎖，保證護(hù)坡植生磚整體穩(wěn)定。

所述中心孔內(nèi)還設(shè)有可降解底片5，所述可降解底片5位于植生盤體4的下方?？山到獾灼?的設(shè)置保證了植生盤體4水分的流通，有利于植被恢復(fù)。具體的，所述可降解底片5為多個(gè)十字架5a形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所述十字架5a由橫桿和豎桿構(gòu)成，所述橫桿和豎桿上分別具有多個(gè)透水孔5b，所述透水孔5b的軸線與其所在橫桿或豎桿的長(zhǎng)度方向垂直，即所述橫桿上透水孔5b的軸線與橫桿的長(zhǎng)度方向垂直，所述豎桿上透水孔5b的軸線與豎桿的長(zhǎng)度方向垂直?？山到獾牡灼?不僅不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且十字架型帶孔結(jié)構(gòu)有利于植生盤4內(nèi)水分的流通，從而有利于植被的恢復(fù)。

作為優(yōu)化，所述植生盤體4各組分的質(zhì)量份數(shù)如下：

種植土的質(zhì)量份為15-25，具體實(shí)施時(shí)，可以選擇質(zhì)量份數(shù)15、18、20、22和25；

有機(jī)質(zhì)質(zhì)量份為3-5，具體實(shí)施時(shí)，可以選擇質(zhì)量份數(shù)3、3.5、4、4.5和5；

長(zhǎng)效復(fù)合肥質(zhì)量份為5-15，具體實(shí)施時(shí)，可以選擇質(zhì)量份數(shù)5、8、10、12和15；

生物菌肥質(zhì)量份為5-15，具體實(shí)施時(shí)，可以選擇質(zhì)量份數(shù)5、8、10、12和15；

可降解植物殘?bào)w質(zhì)量份為20-40，具體實(shí)施時(shí)，可以選擇質(zhì)量份數(shù)20、25、30、35和40；

粘合劑質(zhì)量份為3-5，具體實(shí)施時(shí)，可以選擇質(zhì)量份數(shù)3、3.5、4、4.5和5；所述粘合劑可用羧甲基纖維素鈉溶液；

保水劑質(zhì)量份為3-5，具體實(shí)施時(shí)，可以選擇質(zhì)量份數(shù)3、3.5、4、4.5和5；所述保水劑可用高吸水性樹脂。

所述種植土中含有適合在庫(kù)岸邊坡上生長(zhǎng)的深根型、耐淹耐旱性強(qiáng)、抗逆性強(qiáng)植物種子。植物種子最好為狗牙根、牛鞭草、香根草、多花木蘭、百喜草或銀合歡等種子。

參照?qǐng)D11，施工時(shí)保持護(hù)坡植生磚安裝卡塊2位于上側(cè)和左側(cè)，安裝卡槽3位于下側(cè)和右側(cè)，既可實(shí)施成行鋪設(shè)又可成列鋪設(shè)。將預(yù)鋪設(shè)植生磚上的安裝卡塊2卡進(jìn)相鄰已鋪設(shè)的護(hù)坡植生磚的安裝卡槽3內(nèi)即可。傳統(tǒng)的磚體固定僅僅是在坡面上，其上下表面無法咬合固定導(dǎo)致其在水流作用下容易上浮下陷影響磚體穩(wěn)固性，本發(fā)明中通過安裝卡塊2和安裝卡槽3的聯(lián)鎖實(shí)現(xiàn)水平、垂直方向的全方位咬合，限制護(hù)坡植生磚位移，大大提高護(hù)坡的安全穩(wěn)固。

實(shí)施例2：下面給出兩種具體制備實(shí)施例1中生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚的方法：第一種制備實(shí)施例1中生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚的方法，該方法包括如下步驟：

1)制作用于制備砌塊本體的一號(hào)模具；

2)在一號(hào)模具上，在用于制備植生盤體4的內(nèi)環(huán)底面鋪設(shè)一層有孔的土工膜；

3)在步驟2)所述的土工膜上放入可降解底片5；

4)將制備植生盤體4的原料按實(shí)施例1所述比例混合攪拌均勻后倒入所述一號(hào)模具的內(nèi)環(huán)；

5)將攪拌好的混凝土原料注入一號(hào)模具的外環(huán)內(nèi)，具體可將C20混凝土注入一號(hào)模具的外環(huán)內(nèi)；

6)向所述一號(hào)模具上施加5～10MPa大小壓力固定成型；

7)3～5天自然風(fēng)干后得到目標(biāo)護(hù)坡植生磚。

第二種制備實(shí)施例1中生態(tài)聯(lián)鎖式護(hù)坡植生磚的方法，該方法包括如下步驟：

1)制作用于制備砌塊本體的二號(hào)模具；

2)將混凝土倒入所述二號(hào)模具中，制備砌塊本體，具體可使用C20混凝土；

3)制作用于制備植生盤體4的三號(hào)模具；

4)在三號(hào)模具內(nèi)的底面鋪設(shè)一層有孔的土工膜；

5)在步驟4)所述土工膜上放入可降解底片5；

6)將制備植生盤體4的原料按實(shí)施例1所述比例混合攪拌均勻后倒入所述三號(hào)模具內(nèi)；

7)向所述三號(hào)模具上施加5～10MPa大小壓力固定成型；

8)3～5天自然風(fēng)干后得到目標(biāo)植生盤體4；

9)將步驟8)制作好的植生盤體4與步驟2)制備好的砌塊本體進(jìn)行組裝得到目標(biāo)護(hù)坡植生磚。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。